michelle starr
İlk kez, erken kozmosta sürüklenen gaz bulutları, gökbilimcilere ilk yıldızların kalıntılarına bir bakış attı. Tespit edilen kalıntılar yıldızların kendileri değildir; çünkü uzun zaman önce, cihazlarımızın algılayamayacağı kadar uzakta, bir süpernovanın görkemli aleviyle patlamadan önce çok sıcak ve hızlı bir şekilde yandılar. Bununla birlikte, bu patlamaların kalıntıları, çekirdeklerinde yer alan atomik füzyon eserlerini ortaya koymaktadır.
Astronom Andrea Saccardi, “Tarihte ilk kez, evrende oluşan ilk yıldızların patlamalarından kalan, uzun mesafelerdeki gaz bulutlarında kimyasal izleri tespit edebildik” diyor. Paris Gözlemevi.
EVRENİN KARANLIK ÇAĞINDA YAPTILAR
Bugün kabul edilen kozmolojik anlayışa göre, kozmosun geçmişinde her şeyin karanlık olduğu bir dönem vardı. Yaklaşık 13,8 milyar yıl önce, evren bugün olduğundan çok daha küçüktü ve ışığın evrende dolaşmasını engelleyen çok sıcak, bulutlu bir iyonize gaz birikintisi ile doluydu. Fotonlar serbest elektronları saçıyordu.
Evren düzgün bir şekilde soğuduktan sonra protonlar ve elektronlar tekrar ortaya çıkarak nötr helyum ve hidrojene dönüştüler. İlk yıldızların ve galaksilerin doğuşunun ardından, ultraviyole radyasyon nötr hidrojeni tekrar iyonlaştırdı ve ışığın tüm elektromanyetik spektrum boyunca serbestçe akmasına izin verdi.
Bu ilk yıldızların 13,7 ile 13,5 milyar yıl önce oluştuğunu düşünsek de aslında onları hiç görmedik. Onlara ‘3. Onlara ‘kuşak yıldızları’ diyoruz ve muhtemelen şu anda çevremizde gördüğümüz yıldızlardan oldukça farklıydılar. Çok büyük olabilirlerdi; Bu, hızla yandıkları, içeriklerini uzaya fırlatan süpernova patlamaları ile yok oldukları ve yeni nesil yıldızların oluşumunda rol aldıkları anlamına gelir.
Ancak ağır elementlerin ortaya çıkması için yıldızlara ihtiyaç vardır. 3. nesil yıldızlar, oluşumları sırasında evrende mevcut olan tek şey oldukları için çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluşuyordu (artı üçüncü en hafif element olan lityumun minimum izleri).
Öte yandan, çekirdeklerinde faaliyet gösteren nükleer fabrikalar, karbon, oksijen ve magnezyum gibi daha ağır elementleri oluşturmak için bu elementlerin atomlarını bir araya getirdiler; Daha sonra, yıldızlar patladığında bu elementler uzaya fırlatıldı.
YENİ BİR YOL GELİŞTİRİLDİ
Yıldızlar uzun bir süre önce yok oldukları için artık onları doğrudan gözlemleyemeyiz, ancak astronomlar bunu bir gün yapabilmeyi umuyorlar. Ancak bu, izlerinin tamamen kaybolduğu anlamına gelmez. İtalya’daki Floransa Üniversitesi’nde astrofizikçi ve kozmolog olan Stefania Salvadori, “İlkel yıldızlar, öldükten sonra etrafa saçtıkları kimyasal elementler tespit edilerek dolaylı olarak incelenebilir” diyor.
Saccardi ve meslektaşları, ilkel yıldızların içeriklerini araştırmak için ‘kuasarlar’ olarak bilinen çok parlak ve uzak galaksilerin ışığını incelemek için Avrupa Güney Gözlemevi’nin ‘Çok Büyük Teleskopu’ üzerindeki ‘X-shooter’ aletini kullandılar.
Kuasarların ışığı uzayda yol alırken, bazen madde kümelerinin merkezinden geçer. Bu bulutlar kısmen ışığın yerini alabilir ve dalga boyları bulutlardaki elementler tarafından emilip tekrar yayıldıkça spektrumun bazı kısımlarını daha parlak veya loş hale getirebilir.
Bilim adamları bu izleri bir spektrum boyunca dikkatlice inceleyebilir ve bunları makul unsurlara bağlayabilir. Araştırmacılar, bu tür 54 madde bulutunun gözlemlerini bir araya getirdiler ve 3. nesil yıldızlar tarafından uzaya fırlatılması muhtemel elementlerin izlerini ve demir gibi daha düşük seviyelerdeki daha ağır elementleri aradılar.
Nebulalarda Keşfedilen Kalıntılar
Aradıkları imzayı Büyük Patlama’dan sonraki ilk 1-2 milyar yılın ortasında oluşan üç bulutta buldular. Bu üç bulut, çok az ağır element içeren yakın antik yıldızlarla mükemmel şekilde eşleşen magnezyum ve silikon-demir oranlarıyla yüksek miktarda karbon ve oksijen içeriyordu.
Dahası, magnezyum ve silisyum bolluğu, ilkel yıldızlardan beklenen düşük güçlü süpernovalarla tutarlıydı. Sonuçlar, 3. Nesil yıldızları şu anda doğal ortamlarında görmemiş olsak da onlardan geriye kalanları bulmanın mümkün olduğunu gösteriyor. Ve yıldızlar zaman içinde bizi çevreleyen şeyin temel ölçüsünü değiştirdikçe, Evrendeki elementin uygun şekilde güçlü araçlarla nasıl evrimleştiği hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu izleri arayabiliriz.
Salvadori, “Keşfimiz, ilk yıldızların doğasını dolaylı olarak inceleyerek galaksimizdeki yıldızlarla ilgili çalışmaları tamamlamamız için bize yeni yollar açıyor” diyor.
Araştırma The Astrophysical Journal’da yayınlandı.
Yepyeni makale Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviri: Tarkan Tufan)
